DNA主要的遺傳物質(zhì)

一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1．兩種類型的肺炎雙球菌比較類型比較內(nèi)容莢膜菌落毒性S型細(xì)菌R型細(xì)菌有光滑有無粗糙無2.格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗加熱殺死的S型細(xì)菌中，含有某種促成R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的“轉(zhuǎn)化因子”(2)結(jié)論：

。科目三考試

科目3實際道路考試技巧、視頻教程科目四考試

科目四模擬考試題C1科目四仿真考試3．艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗過程及結(jié)果：(2)結(jié)論：

。(3)實驗中設(shè)置DNA＋DNA酶這組實驗?zāi)康氖鞘裁矗?/p>

。使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳的物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)、多糖及DNA的水解產(chǎn)物對照說明只加DNA組的結(jié)論，DNA基本構(gòu)成成分不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化二、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗1．T2噬菌體的特點(1)結(jié)構(gòu)：外殼由

構(gòu)成，頭部內(nèi)含有

。(2)生活方式：

。(3)增殖：在自身

的作用下，利用

體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分，進(jìn)行增殖。蛋白質(zhì)DNA專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)DNA大腸桿菌2．實驗過程及結(jié)果(3)如何用放射性同位素標(biāo)記噬菌體？

。(4)結(jié)論：

。(5)與艾弗里實驗比較，兩者共同的實驗設(shè)計思路是什么？

。需先標(biāo)記大腸桿菌，然后通過噬菌體侵染標(biāo)記的大腸桿菌進(jìn)行標(biāo)記DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)將DNA和蛋白質(zhì)分開，直接單獨地觀察各自的作用三、RNA是遺傳物質(zhì)的實驗(1)實驗過程及結(jié)果：(2)結(jié)論：

是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。(3)人類對遺傳物質(zhì)的探索結(jié)論是什么？

。RNA絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。因此，DNA是主要的遺傳物質(zhì)考點一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗考情解讀在近年高考中主要以選擇題形式，通過變換問題情境，考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的現(xiàn)象、結(jié)論和結(jié)果分析等。預(yù)計2013年高考中以肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗為素材，創(chuàng)設(shè)新情境，綜合考查遺傳變異相關(guān)內(nèi)容仍是命題熱點。[做一題][例1]

(2011·廣東高考)艾弗里和同事用

R型和

S型肺炎雙球菌進(jìn)行實驗，結(jié)果如下表。從表可知(

)實驗組號接種菌型加入S型菌物質(zhì)培養(yǎng)皿長菌情況①R蛋白質(zhì)R型②R莢膜多糖R型③RDNAR型、S型④RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R型A．①不能證明

S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B．②說明

S型菌的莢膜多糖有酶活性C．③和④說明

S型菌的

DNA是轉(zhuǎn)化因子D．①～④說明

DNA是主要的遺傳物質(zhì)[解析]

本題考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，意在考查分析問題的能力、獲取信息的能力和實驗探究能力。由①、②、③組相比較可知DNA是S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子，再通過④組可進(jìn)一步證明DNA是S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子，蛋白質(zhì)、多糖以及DNA水解產(chǎn)物都不是S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子，A錯誤、C正確；從表中不能得出B項的結(jié)論；表中信息不能說明DNA是S型細(xì)菌的主要遺傳物質(zhì)，D錯誤。[答案]

C[鏈一串]1．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗分析體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗實驗者格里菲思艾弗里培養(yǎng)細(xì)菌用小鼠(體內(nèi))用培養(yǎng)基(體外)實驗原則R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對照S型細(xì)菌各成分作用的相互對照實驗結(jié)果加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌→S型細(xì)菌S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌→S型細(xì)菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗實驗結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)兩實驗聯(lián)系①所用材料相同，都是肺炎雙球菌(R型和S型)

②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ)，僅說明S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，體外轉(zhuǎn)化實驗進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則2．S型菌和R型菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)(1)加熱滅活的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞。DNA在加熱過程中，雙螺旋解開、氫鍵被打斷，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可以得到恢復(fù)。(2)S型細(xì)菌遺留下的DNA片段中，包含有控制莢膜形成的基因，這些片段從S型細(xì)菌中釋放出來，被一些R型細(xì)菌所攝取，進(jìn)入R型細(xì)菌中，整合進(jìn)入R型細(xì)菌的基因組中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。(3)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是外源DNA與受體細(xì)胞DNA之間的重組，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息。因此，轉(zhuǎn)化作用可以看成廣義上的基因重組。(4)一般情況下，轉(zhuǎn)化的效率很低，形成S型細(xì)菌很少，但是繁殖速度很快。[通一類]1．(2012·南通模擬)在肺炎雙球菌感染小鼠的實驗中，下列實驗結(jié)果不正確的是 (

)A．注射R型菌后，小鼠不死亡B．注射S型菌后，小鼠死亡，從小鼠體內(nèi)能分離出活的S型菌C．注射R型菌及熱處理的S型菌后，小鼠死亡，從小鼠體內(nèi)只能分離出活的S型菌D．注射S型菌及熱處理的R型菌后，小鼠死亡，從小鼠體內(nèi)能分離出活的S型菌.解析：注射R型菌及熱處理的S型菌后；S型菌的DNA使部分無毒的R型菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型菌，使小鼠死亡，小鼠體內(nèi)既能分離出S型菌，又能分離出R型菌。答案：

C2．(2011·長春調(diào)研)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了(

)A．基因位于染色體上B．染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體C．DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D．在不含DNA的生物體內(nèi)，RNA就是該生物的遺傳物質(zhì)解析：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，格里菲思實驗的結(jié)論是已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然含有某種促成R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的活性物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)。艾弗里的實驗進(jìn)一步證明了DNA是遺傳物質(zhì)，多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、DNA水解產(chǎn)物等不是遺傳物質(zhì)。答案：

C考點二噬菌體侵染細(xì)菌的實驗考情解讀

高考中主要依托噬菌體侵染細(xì)菌的實驗考查DNA是遺傳物質(zhì)的實驗思路與方法、實驗結(jié)果分析等。預(yù)計2013年高考會以噬菌體為素材，利用將DNA和其他成分分開單獨觀察DNA的作用這一思路，在新情景下設(shè)計新的實驗，或?qū)嶒炦M(jìn)一步拓展分析，綜合考查病毒的結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制及實驗設(shè)計分析。[做一題][例2]

(2012·海淀質(zhì)檢)1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關(guān)問題：(1)他們指出“噬菌體在分子生物學(xué)的地位就相當(dāng)于氫原子在玻爾量子力學(xué)模型中的地位”。這句話指出了噬菌體作為實驗材料具有_______________________的特點。(2)通過________________________________________的方法分別獲得被32P和35S標(biāo)記的噬菌體，用標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，從而追蹤在侵染過程中________________________________________變化。(3)侵染一段時間后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實驗結(jié)果。攪拌的目的是________________________________，所以攪拌時間少于1min時，上清液中的放射性________。實驗結(jié)果表明當(dāng)攪拌時間足夠長時，上清液中的35S和32P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的80%和30%，證明________________________。圖中“被侵染細(xì)菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明________________________，否則細(xì)胞外________放射性會增高。(4)本實驗證明病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性中________起著作用。[解析]

本題主要考查噬菌體侵染大腸桿菌的實驗。(1)噬菌體作為實驗材料，是因為其結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA。(2)噬菌體是病毒，離開活體細(xì)胞不能繁殖，所以要標(biāo)記噬菌體，首先應(yīng)用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再讓噬菌體侵染標(biāo)記后的大腸桿菌，即可達(dá)到標(biāo)記噬菌體的目的，進(jìn)而追蹤在侵染過程中蛋白質(zhì)和DNA的位置變化。(3)噬菌體侵染大腸桿菌的時間要適宜，時間過長，子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來，會使細(xì)胞外32P含量增高。圖中被侵染細(xì)菌的存活率始終保持在100%，說明細(xì)菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來。細(xì)胞外的35S含量只有80%，原因是在攪拌時侵染細(xì)菌的噬菌體外殼沒有全部分離；細(xì)胞外的32P含量有30%，原因時有部分標(biāo)記的噬菌體還沒有侵染細(xì)菌。該實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。[答案]

(1)結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸)(2)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標(biāo)記的大腸桿菌DNA和蛋白質(zhì)的位置(3)使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離較低DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌細(xì)菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來32P

(4)DNA[鏈一串]1．實驗結(jié)果中放射性分布的分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有放射性的原因。①保溫時間過短，有一部分噬菌體未侵入到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。②從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離，這一段時間保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液中，也會使上清液的放射性升高。(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不含放射性，但可能由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體外殼仍吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。2．與肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗的比較肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細(xì)菌實驗不同點方法不同直接分離：分離S型細(xì)菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型菌混合培養(yǎng)同位素標(biāo)記：分別用32P和35S標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)結(jié)論不同證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)證明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)(因蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi))肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細(xì)菌實驗相同點①均使DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨處理，觀察它們各自的作用②都遵循了對照原則③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但都不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)[通一類]3．(2012·東城質(zhì)檢)如果用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染大腸桿菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體中，能夠找到的標(biāo)記元素為 (

)A．在外殼中找到15N和35S

B．在DNA中找到15N和32PC．在外殼中找到15N D．在DNA中找到15N、32P和35S解析：用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體，15N標(biāo)記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，32P標(biāo)記了噬菌體的核酸，35S標(biāo)記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌過程中蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面，核酸進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，在細(xì)菌中以噬菌體DNA為模板，利用細(xì)菌的原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和核酸，由于DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制，故在子代噬菌體中能找到15N和32P標(biāo)記的DNA，不能找到35S和15N標(biāo)記的蛋白質(zhì)。答案：B4．赫爾希與蔡斯用32P標(biāo)記T2噬菌體與無標(biāo)記的細(xì)菌培養(yǎng)液混合，一段時間后經(jīng)過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。與此有關(guān)的敘述不正確的是(

)A．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性B．如果離心前混合時間過長，會導(dǎo)致上清液中放射性降低C．本實驗的目的是單獨研究DNA在遺傳中的作用D．本實驗說明了DNA在親子代之間傳遞具有連續(xù)性解析：

32P標(biāo)記的噬菌體DNA正常情況下要進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)到子代噬菌體中。在培養(yǎng)過程中噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)會大量繁殖，離心是為了把重的大腸桿菌沉淀，結(jié)果放射性主要在底部大腸桿菌體內(nèi)的噬菌體，如果離心前混合時間過長，會導(dǎo)致有部分的子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來，從而使上清液中放射性升高。本實驗是把DNA和蛋白質(zhì)分開單獨地直接觀察各自的作用。答案：B[做一題][例3]自從世界上發(fā)現(xiàn)了能感染人類的高致病性禽流感病毒(簡稱禽流感病毒)，我國就參與了抗擊禽流感的國際性合作，并已研制出預(yù)防禽流感的疫苗并投入生產(chǎn)應(yīng)用。根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題：(1)實驗室中要獲得大量禽流感病毒，不是將病毒直接接種到無細(xì)胞的培養(yǎng)基上，而是以活雞胚為培養(yǎng)基，其原因是___________________________________________________________________________________。(2)利用特定的顏色反應(yīng)來鑒定禽流感病毒的化學(xué)組分，原理是：①RNA在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色；②_________________________________________；③DNA與二苯胺試劑共熱顯藍(lán)色。(3)實驗分析出禽流感病毒的物質(zhì)組成為蛋白質(zhì)和RNA，不含DNA，則證明禽流感病毒的遺傳物質(zhì)的最關(guān)鍵的實驗設(shè)計思路是______________________________。(4)請你預(yù)測用禽流感病毒的蛋白質(zhì)和RNA分別感染活雞胚存在的幾種可能性：①蛋白質(zhì)與RNA都有遺傳效應(yīng)，說明：蛋白質(zhì)和RNA都是遺傳物質(zhì)；②____________________，說明：______________；③____________________，說明：_________________；④____________________，說明：________________。[解析]

(1)病毒營寄生生活，只有在活細(xì)胞內(nèi)才能生存。(2)DNA可用二苯胺試劑鑒定，蛋白質(zhì)可用雙縮脲試劑鑒定，分別顯現(xiàn)不同的顏色。(3)證明某生物的遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵思路是設(shè)法把該生物的各種成分分離開來，單獨地直接地觀察每種成分的作用。(4)進(jìn)行探究性實驗的結(jié)果預(yù)測與結(jié)論分析時要考慮各種可能的情況。[答案]

(1)病毒的繁殖只能在宿主的活細(xì)胞中進(jìn)行(2)②蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑作用顯紫色(3)設(shè)法將禽流感病毒的蛋白質(zhì)和RNA分開，單獨地、直接地去觀察它們各自的作用(4)②RNA有遺傳效應(yīng)，而蛋白質(zhì)沒有遺傳效應(yīng)RNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)③RNA沒有遺傳效應(yīng)，而蛋白質(zhì)有遺傳效應(yīng)RNA不是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)④RNA和蛋白質(zhì)都沒有遺傳效應(yīng)RNA和蛋白質(zhì)都不是遺傳物質(zhì)[學(xué)一技]病毒的成分簡單：只有蛋白質(zhì)和核酸。若探究蛋白質(zhì)和核酸誰是遺傳物質(zhì)——設(shè)法將兩者分開，單獨侵染宿主細(xì)胞，看能否增殖或個體是否出現(xiàn)患病癥狀即可證明；若探究某種未知病毒遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，則借助酶水解法，觀察能否增殖即可證明。方法歸納如下：(1)分離提純：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗。缺點：物質(zhì)純度不能保證是100%。(2)同位素標(biāo)記法：噬菌體侵染細(xì)菌的實驗。方法：分別標(biāo)記兩者的特有元素；將病毒的化學(xué)物質(zhì)分開，單獨、直接地觀察它們各自的作用。目的：把DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開。(3)病毒重組法：煙